第十二章 马铃薯的组织培养目的要求: (1)掌握马铃薯脱毒培养的大致过程，了解马铃薯脱毒苗的鉴定方法; (2)掌握马铃薯的生物学习性： (3)熟悉微型薯的生产过程微型薯 马铃薯是一种全球性的重要经济作物。适应性广，营养价值高，耐贮藏适运输，既是一种重要的粮食作物也是一种调节市场供应的重要蔬菜。马铃薯原产于拉丁美洲，当被发现可以食用后，很快传到世界各地，成为栽培很广的一种作物。但是，当发现从外地引种栽培12个周期后，明显发现产量降低，植株变矮，并有卷叶的现象产生，经检测证明这是由于病毒引起的退化现象。 危害马铃薯的病毒有17种之多，如X病毒、S病毒、Y病毒、M病毒、A病毒、花叶病毒、纺锤形块茎病毒等。由于马铃薯是无性繁殖作物，病毒逐代积累，日益严重，引起严重退化。马铃薯病毒可使块茎产量减少50%80%。法国Morel和他的同事们，1955年从患病马铃薯植株中选取到了无病植株，为治疗作物病毒开辟了新途径。 一、特性和生物学习性1、马铃薯的形态特性(1)根 马铃薯的根系由出生根和匍匐根两部分组成。(2)茎 马铃薯分地上部分和地下部分，地上主茎在形成16片叶子后，由花芽封顶，并在花的下部发生两个侧枝，从而构成马铃薯的主要同化系统。地下茎包括主茎的地下部分、匍匐茎和块茎。（3）叶 马铃薯先出土的叶是初生叶，全缘，心脏形。以后发生的叶奇数羽状全裂单叶，在叶柄基部与主茎相连处着生有托叶。（4）花 马铃薯的花为聚伞花序，第一或第二花序开放，恰是块茎强盛膨大之时，此时是需要不断浇水的形态标志。 (5) 果实、种子 马铃薯果实为球形或椭圆形浆果。种子小。扁平肾形。种子可用来繁殖，但后代性状分离大。2、 生物学习性马铃薯性喜冷气候，不耐高温和霜冻，解除休眠的块茎4下发芽，发芽适温为1218。地上茎叶生长温度为1721，25以上时生长不良，叶变小，超过30和7以下茎叶停止生长，-1时受冻。块茎形成要求昼温1424，夜温1214，土温1618。土温20以上时块茎形成缓慢，而且容易引起退化，高温下养分多用于芽和匍匐茎生长不易形成块茎，2530时已经长成的块茎也变成细长茎，结薯期要求12h左右的短日照和疏松、湿润、肥沃以及通气良好的土壤条件。土壤板结，薯块表面粗糙和薯形不整。马铃薯生产中普遍存在有种性退化问题，表现为植株长势衰弱，株形矮化，分枝变少，薯块变小，产量逐降低，造成退化的原因和学说多种，综合而言，主要是薯块生长锥细胞发生阶段性衰老而导致种性退化，而病毒和细菌病害的侵染，以及肥水、营养条件不良等都会加剧其退化程度。 二、马铃薯脱毒技术马铃薯在营养繁殖时易受病毒的浸染，当条件适合时，病毒就会在植株内增殖，转运和积累，随着世代传递，病毒危害逐年加重，一般可造成减产50以上。研究发现，有30多种病毒易感染马铃薯，并引起品种退化，严重影响马铃薯的生产。通过微茎尖组织培养技术能从马铃薯体内脱除PLRV、PVY、PVA、PAF、PVG、PVM、PSW等病毒。因此，采用组织培养技术，通过一定良种繁殖体系，生产优质种薯，是保证马铃薯高产、稳产的一项有效措施。全国现有马铃薯播种面积300多万公顷，且有逐步增加的趋势，每年需合格种薯45亿公斤，脱毒原种4亿公斤，脱毒小薯或微型薯45亿粒。因此，脱毒马铃薯推广具有广阔的市场前景，对于增加农民收入和发展马铃薯产业化生产具有十分重要的意义。我国的马铃薯平均单产仅为13.60吨/公顷，是世界单产最高国这瑞士（48.80吨/公顷）的1/4。造成如此大的差别，最主要的因素就是种薯质量差，品种布局不合理。采用脱毒快繁技术，种用脱毒种薯，一般可增产30-50%，甚至成倍增产，充分发挥品种的潜能，提高马铃薯生产能力。如果我国现有马铃薯播种面积的1/3（即114万公顷）用脱毒种薯，就可年增产粮食100多亿公斤。我国在70年代用茎尖组织培养方法得到脱毒马铃薯试管苗，并成功地获得脱毒复壮的马铃薯，开始了脱毒种薯的生产和推广。八五期间，农业部在全国范围内设立了6个马铃薯原原种基地建设和种薯生产项目，初步形成了脱毒草种薯生产体系。共推广脱毒种薯36.5-40万公顷，获经济效益近30.8亿元。 我国已有许多科研、推广单位开展了脱毒马铃薯的研究和生产，在生产上产生了一定的经济效益和增产效果，但由于长期以来各自为政，技术方法和脱毒标准不尽统一，未能发挥出脱毒种薯应有的增产潜力。到目前为止，我国仍未建立国家级的脱毒种薯质量监督和病毒检测制度。 1脱毒种薯生产程序采用微茎尖组织培养的方法，诱导出苗，采用联免疫吸附试验法或指示植物方法鉴定马铃薯病毒和类病毒，经鉴定后，无主要病毒及类病毒的试管苗可定为脱毒试管基础苗。试管基础苗在无菌条件下，采用固体、液体培养基相结合的方法，进行扩繁基础苗，在防虫网室栽植或封闭温室扦插，生产出原原种（或称脱毒小薯）。用原原种在一定隔离条件下产生原种1代，以后逐级称为原种2代、良种1代、良种2代。2茎尖培养脱毒（1） 取材和培养一般多采用在室内发芽，芽经热处理（38）2周。然后取顶芽或侧芽1厘米的茎尖，在自来水下冲洗干净，无菌条件下先用70的酒精浸润组织15-20秒，再用2的次氯酸钠溶液浸泡4-5min，然后用无菌水冲洗3次。 把消毒好的芽放在解剖镜下仔细剥离，逐层剥去幼叶，露出圆滑的生长点，可以留1-2个叶原基，0.20.3毫米，随即接种于MS液体培养基上，每升加0.1mgNAA 、 0.2mgGA3、0.5BA，2%蔗糖，p H值5.8。培养条件：2125、2000-3000 lx、12h/d。2-3周愈伤，4-5周绿点，3-6月长成2-3厘米小芽，越慢越好，出芽很快的扔掉。（2） 继代和生根培养成功的马铃薯脱毒苗，经ELISA（试剂盒）鉴定后（试管苗应每3月检测一次，每年4次）鉴定后，采用固体、液体培养基相结合方法扩繁。取试管苗单节切段扦插在（或平放）固体培养基上，每瓶可插20个左右茎段，经20d左右发育成510cm高小植株，继续进行切段繁殖，此法速度快，每月可繁殖58倍，试管苗多节接种在液体培养基上，进行浅层静止液体培养。培养基：MS+NAA0.2-0.5+D-泛酸钙10，3%蔗糖，20-25度，3000-4000LX，14-16小时光照，每3周继代一次，单芽茎段约1厘米，可插也可平放，原则试管苗用2年3年。 (3) 驯化 为增强试管苗对温室内环境条件的适应能力，移植前对试管苗要进行光、温锻炼。炼苗期温室内的温度：白天2327，夜间不低于14。炼苗的具体方法是：移植前7d左右，将长有35片叶、高23cm的试管苗，在不开瓶口的状态下，从培养室移至温室排好。为防止强光、高温灼伤试管苗，在温室顶上加盖一层黑色遮阳网。 3. 脱毒苗切繁 基础苗成活进入正常后便可切繁，但切繁量的多少和质量的高低，除与前边提到的水与温湿度条件有关外，能否掌握正确的切繁方法和适宜的切繁苗龄也是非常重要的。脱毒苗切繁主要是剪取顶部芽尖茎段（主茎芽尖和腋芽芽尖）直接扦插。 微型薯生产：网室内，铺6厘米蛭石，3%撒可富稀释一倍，喷潮湿即可。插前浇水湿润，插后浇透。覆膜一周（但不要压紧），湿度80%以上，期间喷水2次。揭膜后喷营养液撒可富3%，喷水冲洗（每周2次），每周喷一次0.5%硫酸铜（叶面），中后期喷药防病，防早疫、晚疫病，连续喷2-3-4次。喷辛硫磷防害虫。苗高68厘米培蛭石防绿薯，1-2厘米厚，约35-40天出现气生薯，不断盖蛭石。四、马铃薯无病毒苗的鉴定材料1、指示植物鉴定在马铃薯的病毒鉴定中，汁液鉴定是最常用的方法，病毒、病毒和纺锤块状病毒很容易通过汁液来接种。2、鉴定寄主的准备马铃薯常用的鉴定寄主植物有苋科的千日红，茄科的洋酸浆、毛曼佗罗等。寄主植物应在无虫网室中培养。.接种液制备及接种叶片洗净后。在消毒的研钵中研成糊状，用纱布滤出汁液，再用蒸馏水稀释倍作为接种物，在鉴定寄主植物的叶面，目的金刚砂混入接种物中，然后用左手心紧靠在寄主的背面，以右手实指蘸取接种液，均匀的在叶背面擦过，以不造成叶片产生伤痕为度，最后把叶面上多余的接种物用清水冲洗干净，放置在的防虫室中，一般天可发病。 五、马铃薯无病毒株的繁殖和保存1无病毒株的繁殖通过茎尖培养只能得到很少的无病毒植株，而生产上需要数以万计的健康种薯。同时无病毒植株并没有对该病毒获得免疫能力，仍会在繁殖中再次侵染。如何在以后繁殖中防止受病毒再侵染是很关键的一环。目前在生产上来用的方法很多，下面介绍主要的几种。（） 直接块茎繁殖（） 扦插繁殖（） 组织培养切段繁殖 A：继代培养 B：低温保存复习思考题（） 对马铃薯脱毒苗的培养大致分几个阶段？各阶段是怎样操作的？（） 马铃薯的生物学习性有哪些？